Newton jako pierwszy zrozumiał, czym jest tęcza: użył pryzmatu do załamania białego światła i rozbicia go na podstawowe kolory: czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski i fioletowy. Jest to znane jako Pryzmat Newtona.
W tym artykule powiemy Ci wszystko, co musisz wiedzieć o pryzmacie Newtona, jego właściwościach i zastosowaniach.
Co to jest pryzmat Newtona
Pryzmat Newtona to instrument optyczny, który pozwala nam badać i rozumieć naturę światła. Został wynaleziony przez brytyjskiego naukowca Izaaka Newtona w XVII wieku. który wniósł ważny wkład w dziedzinie optyki.
Główną zdolnością pryzmatu Newtona jest rozbicie białego światła na jego składowe kolory. Kiedy promień białego światła przechodzi przez pryzmat, światło ulega załamaniu, to znaczy odchyla się od swojej pierwotnej ścieżki z powodu zmiany prędkości podczas przechodzenia przez środek pryzmatu. Powoduje to rozszczepienie światła na różne długości fal, co daje spektrum kolorów od czerwieni do fioletu.
Zjawisko to znane jest jako rozpraszanie światła. Newton wykazał, że Białe światło składa się z mieszaniny różnych kolorów, a każdy z tych kolorów ma inną długość fali. Pryzmat Newtona pozwala nam wizualnie docenić ten rozkład i pokazuje nam różnorodność kolorów, które składają się na światło, które widzimy na co dzień.
Ciekawą cechą pryzmatu Newtona jest jego zdolność do odwracania procesu rozpraszania. Umieszczając drugi pryzmat po pierwszym, możemy ponownie połączyć rozproszone kolory i ponownie uzyskać światło białe. Zjawisko to znane jest jako odwrócenie dyspersji i pokazuje, że białe światło jest mieszaniną wszystkich widzialnych kolorów.
Oprócz zastosowania w rozkładzie i rekombinacji światła, Pryzmat Newtona był również używany w spektroskopii, technika umożliwiająca analizę składu chemicznego substancji poprzez badanie światła, które ona pochłania lub emituje. Przepuszczając światło przez próbkę, a następnie przez pryzmat, możemy zobaczyć ciemne lub jasne linie w powstałym widmie, dostarczając nam informacji o pierwiastkach obecnych w próbce.
Isaac Newton i trochę historii
Isaac Newton jest często jednym z pierwszych wielkich naukowców, którzy przychodzą na myśl, gdy dyskutuje się o wybitnych postaciach historii. Jego historia o jabłku i grawitacji stała się dość dobrze znana. Fizyk ten pozostawił ślad w historii, opracowując prawa regulujące zarówno ruch ciał niebieskich we Wszechświecie, jak i obiektów fizycznych na Ziemi. Prawo powszechnego ciążenia i trzy prawa mechaniki klasycznej to dwa przykłady takich praw.
Chociaż jego praca nad światłem i kolorami nie jest tak dobrze znana, jest równie znacząca. Przed badaniami Newtona w 1665 roku powszechnie uważano, że kolory powstają w wyniku pewnych reakcji zachodzących w szkle, a światło słoneczne jest naturalnie białe. Jednak jako pierwszy zauważył, że za tworzenie kolorów odpowiedzialne jest białe światło, które ze względu na swoje właściwości refrakcyjne rozpada się w nich.
Podczas przeprowadzania podstawowego eksperymentu z pryzmatem załamującym Zauważył, że światło można podzielić na różne kolory. Ponadto zdał sobie sprawę, że nieprzezroczyste przedmioty pochłaniają pewne kolory, a odbijają inne, przy czym odbijane kolory to te, które są widoczne dla ludzkiego oka. Eksperyment ten był tak ważny, że został opublikowany w Journal of the Royal Society w 1672 roku, co oznaczało pierwszą opublikowaną pracę naukową w historii.
Pochodzenie kolorów
Filozof Arystoteles był pionierem w identyfikacji kolorów. W IV wieku pne wywnioskował, że wszystkie kolory powstały z połączenia czterech podstawowych kolorów. Te kolory były związane z czterema elementami, które kontrolowali świat, w tym ziemię, wodę, ogień i niebo. Arystoteles zwrócił również uwagę, że wpływ światła i cienia może wpływać na te kolory, czyniąc je ciemniejszymi lub jaśniejszymi i tworząc różne wariacje.
Teoria kolorów rozwinęła się dopiero w XVI wieku, kiedy to Leonardo Da Vinci poczynił różnorodne obserwacje. Ten Włoch o wielu talentach uważał, że kolor należy wyłącznie do materii. Ponadto przedstawił początkową skalę podstawowych kolorów, pierwotnie wymyśloną przez Arystotelesa, skalę, która doprowadziła do rozwoju wszystkich innych kolorów.
Da Vinci zaproponował, aby biały był kolorem podstawowym, potwierdzając, że był to jedyny kolor, który pozwalał na odbiór wszystkich pozostałych. Żółty kojarzył mu się z ziemią, zielony z wodą, niebieski z niebem, czerwony z ogniem, a czarny z ciemnością. Jednak pod koniec życia Da Vinci zakwestionował swoją własną teorię, gdy zauważył, że połączenie innych kolorów może stworzyć zieleń.
Pryzmat Newtona i teoria światła
W 1665 roku Newton dokonał w swoim laboratorium przełomowego odkrycia. Przepuszczając białe światło przez pryzmat, był w stanie podzielić je na spektrum kolorów. Eksperyment ten ujawnił mu, że białe światło zawiera wszystkie widzialne kolory. Głównym elementem użytym w eksperymencie był przezroczysty pryzmat. Newton potwierdził, że promienie wytwarzane przez pryzmat są fundamentalne i nie mogą być dalej dzielone. Aby zweryfikować swoje odkrycia, ustawił dwa pryzmaty w taki sposób, aby czerwone promienie z pierwszego pryzmatu spotkały się, gdy przechodzą przez drugi, ponownie wytwarzając białe światło.
Występowanie tego zjawiska jest podobne do załamania światła na obrzeżach kawałka plastiku lub szkła. Powoduje to różnorodność kolorów na powierzchni. Zjawisko to można zaobserwować również podczas słonecznych deszczy. Krople deszczu działają jak pryzmaty, rozszczepiając światło słoneczne i tworząc widoczną tęczę.
Po twojej obserwacji Newton odkrył, że załamanie światła zależy od badanego obiektu.. W rezultacie określone nieprzezroczyste obiekty pochłaniają określone kolory zamiast odbijać je wszystkie. Następnie Newton zdał sobie sprawę, że tylko odbijane kolory to te, które docierają do oczu, przyczyniając się w ten sposób do postrzegania koloru w obiekcie.
Wyjaśnienie Newtona ujawniło, że powierzchnia, która wydaje się czerwona, jest w rzeczywistości powierzchnią, która pochłania wszystkie kolory białego światła z wyjątkiem czerwonego, które jest odbijane, a następnie postrzegane przez ludzkie oko i interpretowane przez mózg jako kolor czerwony.
Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom dowiesz się więcej o pryzmacie Newtona i jego właściwościach.